基于VR技术的虚拟游览场景的快速构建

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  VR 技术是虚拟现实技术的简称,可以创建出具有交互性的虚拟场景,本文对基于 VR 技术的虚拟游览场景的快速构建进行了详细阐述。
   一、引言
  随着城市的交通发展,道路的建设也变得更加复杂,为了使道路利用率提升,缓解交通问题,需要采取有效的措施进行改善。VR技术作为一种能够形成虚拟场景的技术,在城市的交通游览中可以发挥出良好的作用,通过虚拟游览场景的建立为交通游览的情况进行模拟,进而得到交通建设改善的参考依据,使交通发展得到进步。
   二、VR 技术概述
  VR技术全称叫做虚拟现实技术,是一种具有综合性特点的信息技术,其中结合了数字图像处理、计算机图形学一级传感器技术等内容,能够对人的视觉、听觉等进行模式, 使人能够在在形成的虚拟境界中感受虚拟场景,还能够通过语言以及动作等来需虚拟场景进行交互,增加了场景的生动性,还能够建立一种适合人类特点的信息空间,因此具有良好的应用前景。这种技术在应用中可以使人体验到身临其境的感受,在三维的模拟场景中進行互动和想象,具有良好的效果,所以逐渐在多个领域广泛使用。
   三、城市虚拟游览场景的建模
  虚拟游览场景应用可以使虚拟地形场景形成,这种技术在城市的建设发展中起到了重要的作用。虚拟地形环境指的是采用真实场景的几何数据等,结合建模功能,创建一个能够与实际的场景之间极为相似的虚拟场景,同时能够进行人机交互,一般建立出来的场景为三维形式。虚拟场景的建立需要具有真实特点,同时还应与真实的场景中的几何精度等保持相同,在环境表现上具有良好的效果,能够建立出非常逼真的地形场景。当前,地形三维可视化技术的研究也有了一定的成果,在一体化城市微观游览虚拟系统的应用中具有良好的应用效果,同时能够将三维的场景创建的分辨率提升,可满足虚拟游览场景创建的多种需求。此外还包括感地形生成技术以及三维实时交互技术,这些技术都属于多源数据融合技术的内容。在地形三维可视化技术的实际应用中, 包括两种方式,其中一种为面绘制技术,另一种为体绘制技术,体绘制技术具有离散性特点,计算量比较大,同时对硬件有着较高的要求,因此在实时绘制的地形三维模型中利用的为面绘制技术。三维地形可视化技术可以划为三类分形地形仿真、曲面拟合地形仿真以及基于真实地形数据的多边模拟,为虚拟游览场景的构建提供有效的支持。
   四、城市虚拟游览三维场景数据处理
  城市空间指的是将地表作为基础,向空中以及地下延伸的空间,其中包括三个部分,分别为地表、地上以及地下, 同时将城市的地物划分为地表、地上以及地下地物,在创建立体空间的时候需要结合这三个部分进行。一般地表的地物中包括地形、植被、建筑等内容,地下包括地铁以及其他设施等。在城市的空间中还包括界线、降雨量以及人口分布等内容,这些也包含在城市的虚拟三维场景数据之中。图像建模技术是借助图像来形成不同视点位置的场景,其中的数据采用的是栅格图像数据。图形建模技术的真实性比较强,同时与空间的属性信息有所联系,通过在侧系统中建立拓扑关系来实现,但是这种算法的使用还不完善,采用图形建模技术进行虚拟场景创建需要较多的几何数据,所以应用的实际效果不理想。图像建模技术能够排除数据带来的影响,应用中国采用纹理映射技术就可以进行建立三维虚拟场景,不需要较多的数据,但是在利用中形成的虚拟场景的交互性比较弱,与属性数据库的联系上存在一定的难度,创建的游览虚拟场景的真实性比较擦汗。为了更好的实现虚拟游览场景的建立,应将两者之间的优势进行互补,使虚拟场景能够具有更好的呈现效果。
   五、城市虚拟游览三维场景建模软件
  虚拟场景建立作为VR技术中的一种,可以通过建模语言进行创建,在虚拟场景之中,人们可以进行走动以及游览, 并且能够体会到和现实一样的感受。在场景建立之后,系统需要实时的对场景进行调度管理,同时在显示器上绘制出实景画面,借助虚拟场景模型的优化功能,可以使场景呈现的效果加强,同时也能够实现实时性特点。为了更加真实的呈现出虚拟游览场景,需要对虚拟的场景进行合理的设计,其中包括三维地形建模以及实体建模。在建模的过程中,建筑作为其中的重要内容,通常在建筑建模之中,可以将建筑划分为不同的楼体,针对不同的楼体进行不同的方式建模。例如,针对简单的建筑可以将其外观拍摄下来,采用PS进行编辑处理,之后使用VRML的几何体拼贴的方式进行建模,而对于比较复杂的建筑场景,可以使用 3DSMAX 软件建模。
   六、结语
  VR技术作为一种先进的技术,在虚拟场景建设中发挥了重要的作用,当前的城市虚拟游览场景构建可以借助VR技术实现,通过多种技术和软件的使用能够实现虚拟的三维场景的设计和形成,同时这项技术还需要进行不断的完善,进而有更好的应用效果。(作者单位:沈阳师范大学 国际商学院)
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